CN105017143A - N-三氟甲氧基吡啶盐类化合物及其制备方法和用途 - Google Patents

N-三氟甲氧基吡啶盐类化合物及其制备方法和用途 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种N-三氟甲氧基吡啶盐类化合物及其制备方法和用途。本发明公开的如式I所示的化合物的制备方法，包括以下步骤：气体保护下，有机溶剂中，光照或无光照条件下，将式III化合物与式II化合物进行如下所示的反应，制得所述的式I化合物，即可。本发明还公开了式I化合物与富电子体系的化合物发生三氟甲氧基化反应中的应用。本发明的N-三氟甲氧基吡啶盐类化合物具有高的反应活性，可用于直接亲电三氟甲氧基化反应，反应条件温和、操作简单、后处理简单，适合于工业化生产；而且其合成方法简单，原料易得，适于商品化。

Description

N-三氟甲氧基吡啶盐类化合物及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及N-三氟甲氧基吡啶盐类化合物及其制备方法和用途。
背景技术
由于氟原子独特的结构特点(原子半径小、电负性大和形成很强的碳氟键)，使得氟原子的引入能够大大的改变化合物的极性、脂溶性和生物活性，近几年来氟化学成为生命学科研究的热点(Jones,C.J.d-and f-blockchemistry,RSC,2001.)。在所有被研究的基团中，三氟甲氧基取代能够有效的提高分子的生物活性，但是这可能也是被研究的最少的基团，被描述为“最不熟悉”的含氟基团(Leroux,F.R.；Manteau,B.；Vors,J.P.；Pazenok,S.Beilstein J.Org.Chem.2008,4,13.)。除了含三氟甲氧基的液晶材料(Leroux,F.R.；Jeschke,P.；Schlosser,M.Chem.Rev.2005,105,827.)、染色材料((a)Yagupolskii,L.M.；Troitskaya,V.I.J.Gen.Chem.USSR 1957,27,587.(b)Yagupolskii,L.M.；Marenets,M.S.J.Gen.Chem.USSR 1957,27,1477.)，现在市场上也出现了很多含三氟甲氧基的农药医药(Tomlin,C.D.S.PesticideManual,13th ed.British Crop Protection Council,Farham,2003.)，比如潜在的杀虫剂Indoxacarb(茚虫威)、杀虫剂Triflumuron(杀铃脲)、生物生长调节剂Flurprimidol(呋嘧醇)和治疗肌肉萎缩药Riluzole(利鲁唑)。
三氟甲基醚化合物(即三氟甲氧基化合物)之所以能够引起大家广泛的关注，是与三氟甲氧基的特殊特点相关的。三氟甲氧基团的电子特性与氯原子比较相似(Olah,G.A.；Yamato,T.；Hashimoto,T.；Shih,G.；Trivedi,N.；Singh,B.P.；Piteau,M.；Olah,J.A.J.Am.Chem.Soc.1987,109,3708.)，由于三氟甲基的吸电子诱导，导致其吸电子诱导效应比氯强，同时导致其供电子共轭效应比氯弱((a)McClinton,M.A.；McClinton,D.A.Tetrahedron 1992,48,6555.(b)Sheppard,W.A.J.Am.Chem.Soc.1961,83,4860.(c)Serfaty,I.W.；Hodgins,T.；McBee,E.T.J.Org.Chem.1972,37,651.(d)Taft,R.W.；Price,E.；Fox,J.R.；Lewis,I.C.；Andersen,K.K；Davis,G.T.J.Am.Chem.Soc.1963,85,709.(e)Yagupolskii,L.M.；Bystrov,V.F.；Stepanyants,A.U.；Fialkov,Y.A.J.Gen.Chem.USSR 1964,34,3731.)。这也是三氟甲氧基某些时候被称为“超氯原子”或者“伪氯原子”的原因((a)Sheppard,W.A.J.Am.Chem.Soc.1963,85,1314.(b)Haas,A.Adv.Inorg.Chem.Radiochem.1984,28,67.)。此外，三氟甲氧基是除三氟甲硫基之外具有最强亲脂性的基团(Hansch-Leo参数Π(SCF3)＝+1.44,Π(OCF3)＝+1.04,Π(CF3)＝+0.88,Π(OCH3)＝-0.02)，((a)Hansch,C.；Leo,A.Substituent Constants for Correlation Analysis in Chemistry and Biology,John Wiley&Sons,New,New York,1979.(b)Leo,A.；Jow,P.Y.C.；Silipo,C.；Hansch,C.J.Med.Chem.1975,18,865.)，因此三氟甲氧基的引入往往能够增加分子的生物活性。
三氟甲氧基有个有趣的现象，其氧原子上的电子云密度很低，这一点可以从紫外光谱实验中观察到，三氟甲苯与三氟甲氧基苯的光谱图十分相近((a)Sheppard,W.A.J.Org.Chem.1964,29,1.(b)Lutskii,A.E.；Yagupolskii,L.M.；Volchenok,S.A.J.Gen.Chem.USSR 1964,34,2749.)。这是由于三氟甲基的吸电子作用使得氧原子上的p轨道电子填充到碳氟键的反键轨道中(Anderson,A.G.PhD thesis(University of Utah),1977,University MicrofilmsInternational 77-20316,Ann Arbor,Michigan,USA)，对于三氟甲氧基苯来说，这就导致了氧原子的p轨道并不能和芳环共轭，其中O-CF3键是可以在平面外自由旋转的。因此，为了减少电子排斥，三氟甲氧基团采取了与苯环平面垂直的排列方式，这种构象最早由Serfaty提出(Serfaty,I.W.；Hodgins,T.；McBee,E.T.J.Org.Chem.1972,37,651.)，并进一步用核磁表征(Herkes,F.E.J.Fluorine Chem.1977,9,113.)，进而可以从单晶衍射直接观察到((a)Sereda,S.V.；Antipin,M.Y.；Timofeeva,T.V.；Struchkov,Y.T.；Cheliajenko,S.V.Kristallografiia 1987,32,1165.(b)Rose-Munch,F.；Khourzoum,R.；Djukic,J.P.；Rose,E.；Langlois,B.；Vaisserman,J.J.Organometal.Chem.1994,470,131.)。
现有技术中报道的三氟甲氧基的引入有下面几种方法：
(1)Yagupolskii的氟氯交换法((a)Yagupolskii,L.M.Dokl.Akad.NaukSSSR 1955,105,100.Chem.Abstr.1955,50,11270b.(b)Yagupolskii,L.M.；Troitskaya,V.I.J.Gen.Chem.USSR 1961,31,845.(c)Yagupolskii,L.M.；Orda,V.V.J.Gen.Chem.USSR 1964,34,1994.(d)Yagupolskii,L.M.；Dyachenko,E.B.；Troitskaya,V.I.Ukrain.Khim.Zh.1961,27,77.Chem.Abstr.1961,55,21029a.(e)Yarovenko,N.N.；Vasileva,A.S.J.Gen.Chem.USSR 1959,29,3747.)，从苯甲醚出发，通过氯化再氟氯交换得到三氟甲氧基苯。
(2)Sheppard酰氟的亲核氟化(Sheppard,W.A.J.Org.Chem.1964,29,1.)，利用四氟化硫气体实现对酰氟的氟化来制备三氟甲基醚。
(3)Hiyama氧化脱硫氟化法((a)Kanie,K.；Tanaka,Y.；Suzuki,K.；Kuroboshi,M.；Hiyama,T.Bull.Chem.Soc.Jpn.2000,73,471.(b)Kuroboshi,M.；Kanie,K.；Hiyama,T.Adv.Synth.Catal.2001,343,235.(c)Kuroboshi,M.；Suzuki,K.；Hiyama,T.Tetrahedron Lett.1992,33,4173.(d)Shimizu,M.；Hiyama,T.Angew.Chem.,Int.Ed.2005,44,214.)，从苯酚、一级醇先制备得到含硫酯基化合物，再通过氧化脱硫氟化方法得到三氟甲基醚。
上述方法(1)、(2)、(3)均存在反应条件苛刻，只能适用于简单底物的缺陷。
(4)羟基的三氟甲基化。Umemoto小组发展的方法，要用到如式III所示的化合物作为三氟甲氧基化试剂尽管可以对酚羟基以及醇羟基进行三氟甲氧基化来制备三氟甲氧基化合物，但是该方法需要在碱的作用下发生反应，操作条件苛刻，不好放大，难以得到广泛应用((a)JPPaten 7330703[1995]；(b)PCT WO99/06389[1999]；(c)U.S.Patent:6,239,289B1[2001]；(d)Umemoto,T.；Adachi,K.；Ishihara,S.J.Org.Chem.2007,72,6905)。而Togni小组发展的利用三价碘试剂的方法只适用于简单的醇以及磺酸盐类化合物((a)Eisenberger,P.；Gischig,S.；Togni,A.Chem.Eur.J.2006,12,2579.(b)Stanek,K.；Koller,R.；Togni,A.J.Org.Chem.2008,73,7678.(c)Koller,R.；Huchet,Q.；Battaglia,P.；Welcha,J.M.；Togni,A.Chem.Commun.2009,5993.(d)Koller,R.；Stanek,K.；Stolz,D.；Aardoom,R.；Niedermann,K.；Togni,A.Angew.Chem.Int.Ed.2009,48,4332)。
(5)直接三氟甲氧基化((a)Rozen,S.Chem.Rev.1996,96,1717.(b)Redwood,M.E.；Willis,C.Can.J.Chem.1965,43,1893.(c)Nishida,M.；Vij,A.；Kirchmeier,R L.；Shreeve,J.M.Inorg.Chem.1995,34,6085.d)Trainor,G.L.J.Carbohydr.Chem.1985,4,545.(e)Olah,G.A.；Ohyama,T.Synthesis 1976,319.(f)Kolomeitsev,A.A.；Vorobyev,M.；Gillandt,H.Tetrahedron Lett.2008,49,449.(g)Langlosi,R.B.；Pazenok,S.；Marred,O.；Billard,T.；Vors,J.P.Adv.Synth.Catal.2010,352,2831.(h)Ritter,T.；Huang,C.；Liang,T.；Harada,S.；Lee,E.J.Am.Chem.Soc.2011,133,13308.)，该类方法普遍只局限于活泼的碘代物、溴代物、氯代物和三氟甲磺酸酯。只有Ritter小组在2011年报道了锡试剂和硼试剂的偶联三氟甲氧基化，该方法操作复杂以及高毒性的锡试剂的使用限制了其应用。与三氟甲基化反应、三氟甲硫基化反应相比，三氟甲氧基化反应是最具挑战性的，这是因为三氟甲氧基负离子是极不稳定性。因此，直接三氟甲氧基化发展缓慢，至今没有直接亲电三氟甲氧基化反应报道，更没有一个三氟甲氧基化试剂商品化。因此，本领域尚需提供一种新型的亲电三氟甲氧基化试剂，并且能够实现一类直接亲电三氟甲氧基化反应。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术中三氟甲氧基化反应步骤复杂、反应条件苛刻、适用底物有限、缺乏直接一步实现三氟甲氧基化反应的方法等的缺陷，而提供了N-三氟甲氧基吡啶盐类化合物及其制备方法和用途。本发明的N-三氟甲氧基吡啶盐类化合物具有高的反应活性，可用于直接亲电三氟甲氧基化反应，反应条件温和、操作简单、后处理简单，适合于工业化生产；而且其合成方法简单，原料易得，适于商品化。
本发明提供了一种如式I所示的化合物：
其中，R1、R2、R3、R4和R5独立地选自氢、取代或未取代的C1～C20烷基、取代或未取代的C1～C20烷氧基、取代或未取代的C6～C14芳基、取代或未取代的C4～C14杂芳基、硝基、氰基、C2～C30烯基、C3～C30炔基、卤素、磺酸根负离子、羧酸根负离子、磷酸根负离子、 其中，Ra1为取代或未取代的C6～C14芳基；Rb1为取代或未取代的C1～C20烷基，或者取代或未取代的C6～C14芳基；Rc1和Rd1各自独立地为取代或未取代的C1～C20烷基；Re1和Rf1独立地为氢，或者取代或未取代的C1～C20烷基；
所述的“取代的C1～C20烷基”、“取代的C1～C20烷氧基”、“取代的C6～C14芳基”或“取代的C4～C14杂芳基”中所述的“取代”是指被下列取代基中的一个或多个(较佳地1～6个；更佳地1～3个)所取代：卤素(例如F、Cl、Br或I)、C1～C10烷基(例如C1～C4烷基，所述的C1～C4烷基优选甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基)、C1～C10烷氧基(例如C1～C4烷氧基，所述的C1～C4烷氧基优选甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基或叔丁氧基)、其中，R6和R7独立地选自C1～C10烷基，或者被一个或多个(较佳地1～6个；更佳地1～3个)卤素所取代的C1～C10烷基(所述的C1～C10烷基较佳地为C1～C4的烷基。所述的C1～C4的烷基较佳地为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基；所述的被一个或多个卤素所取代的C1～C10烷基为被一个或多个卤素所取代的C1～C4的烷基；所述的“被一个或多个卤素所取代的C1～C10烷基”中的卤素较佳地为F、Cl、Br或I)；当取代基为多个时，所述的取代基相同或不同；
当R1、R2、R3、R4和R5中不含有磺酸根负离子、羧酸根负离子或磷酸根负离子时，X-为布朗斯特酸的共轭碱，例如卤素负离子、三甲磺酸根离子(OSO2CF3 -)、全氟丁磺酸根离子(OSO2C4F9 -)、四氟硼酸根离子(BF4 -)、六氟磷酸根离子(PF6 -)、六氟砷酸根离子(AsF6 -)或六氟锑酸根离子(SbF6 -)；当R1、R2、R3、R4和R5中含有磺酸根负离子、羧酸根负离子或磷酸根负离子时，X-不存在。
R1、R2、R3、R4、R5、Rb1、Rc1、Rd1、Re1和Rf1中，所述的取代或未取代的C1～C20烷基较佳地为取代或未取代的C1～C10烷基。所述的取代或未取代的C1～C10烷基较佳地为取代或未取代的C1～C4烷基。所述的取代或未取代的C1～C4烷基较佳地为取代或未取代的甲基、取代或未取代的乙基、取代或未取代的正丙基、取代或未取代的异丙基、取代或未取代的正丁基、取代或未取代的异丁基，或者取代或未取代的叔丁基。
R1、R2、R3、R4和R5中，所述的取代或未取代的C1～C20烷氧基较佳地为取代或未取代的C1～C10烷氧基。所述的取代或未取代的C1～C10烷氧基较佳地为取代或未取代的C1～C4烷氧基。所述的取代或未取代的C1～C4烷氧基较佳地为取代或未取代的甲氧基、取代或未取代的乙氧基、取代或未取代的正丙氧基、取代或未取代的异丙氧基、取代或未取代的正丁氧基、取代或未取代的异丁氧基，或者取代或未取代的叔丁氧基。
R1、R2、R3、R4、R5、Ra1、Rc1和Rb1中，所述的取代或未取代的C6～C14芳基较佳地为取代或未取代的苯基、取代或未取代的萘基，或者取代或未取代的蒽基。
R1、R2、R3、R4和R5中，所述的取代或未取代的C4～C14的杂芳基较佳地是指杂原子为N、O或S，杂原子数为1～4个的取代或未取代的C4～C14的杂芳基。所述的“杂原子为N、O或S，杂原子数为1～4个的取代或未取代的C4～C14的杂芳基”较佳地为取代或未取代的C4～C10的杂芳基。所述的取代或未取代的C4～C10杂芳基较佳地为取代或未取代的噻吩基、取代或未取代的吡咯基、取代或未取代的呋喃基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的喹啉基，或取代或未取代的吲哚基。
R1、R2、R3、R4和R5中，所述的C2～C30烯基较佳地为C2～C10烯基。所述的C2～C10烯基较佳地为C2～C4烯基。所述的C2～C4烯基较佳地为乙烯基、丙烯基、烯丙基、1-丁烯、2-丁烯或异丁烯。
R1、R2、R3、R4和R5中，所述的C3～C30炔基较佳地为C3～C10炔基。所述的C3～C10炔基较佳地为C3～C6炔基。所述的C3～C6炔基较佳地为炔丙基、丙炔基、1-丁炔基、2-丁炔基、1-戊炔基、2-戊炔基、3-甲基-1-丁炔基、1-己炔基、2-己炔基、3-己炔基、4-甲基-1-戊炔基、3-甲基-1-戊炔基、4-甲基-2-戊炔基或2,2-二甲基-1-丁炔基。
R1、R2、R3、R4和R5中，所述的卤素较佳地为F、Cl、Br或I。
R1、R2、R3、R4和R5中，所述的较佳地为甲氧羰基、乙氧羰基、丙氧羰基、异丙氧羰基、丁氧羰基、异丁氧羰基或叔丁氧羰基。
所述的如式I所示的化合物中，X优选SbF6 -；R1优选氢、氰基、卤素(优选Cl)其中Rc1的定义同前所述。R2优选氢或卤素(优选Cl)。R3优选氢、硝基、氰基或卤素(优选Cl)。R4优选氢或卤素(优选Cl)。R5优选氢、氰基、卤素(优选Cl)其中Rc1的定义同前所述。
本发明中，所述的如式I所示的化合物更佳地为如下任一化合物：
本发明还提供了一种所述的式I化合物的制备方法，其包括以下步骤：气体保护下，有机溶剂中，光照或无光照条件下，将式III化合物与式II化合物进行如下所示的反应，制得所述的式I化合物，即可；
其中，R1、R2、R3、R4、R5和X的定义均同前所述；Ra和Rb独立地选自氢、C1～C20烷基、C1～C20烷氧基、卤素、其中，R8和R9独立地选自C1～C10烷基(例如C1～C4烷基，所述的C1～C4烷基优选甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基)或被一个或多个(较佳地1～6个，更佳地1～3个)卤素取代的C1～C10烷基(所述的C1～C10烷基较佳地为C1～C4的烷基。所述的C1～C4的烷基较佳地为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基；所述的“被一个或多个卤素所取代的C1～C10烷基”中的卤素较佳地为F、Cl、Br或I)；当取代基为多个时，所述的取代基相同或不同。
Ra或Rb中，所述的C1～C20烷基较佳地为C1～C10烷基。所述的C1～C10烷基较佳地为C1～C4烷基。所述的C1～C4烷基较佳地为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基。
Ra或Rb中，所述的C1～C20烷氧基较佳地为C1～C10烷氧基。所述的C1～C10烷氧基较佳地为C1～C4烷氧基。所述的C1～C4烷氧基较佳地为甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基或叔丁氧基。
式I化合物的制备方法中，所述的气体保护中的气体只要不与反应物或者产物进行反应即可，一般是指氮气、氦气和氩气中的一种或多种。
式I化合物的制备方法中，所述的有机溶剂可为本领域此类反应常规的有机溶剂，较佳地为卤代烃类溶剂、芳烃类溶剂和腈类溶剂中的一种或多种。所述的卤代烃类溶剂较佳地为二氯甲烷和/或二氯乙烷。所述的芳烃类溶剂较佳地为苯、甲苯、三氟甲苯和二甲苯中的一种或多种。所述的腈类溶剂较佳地为乙腈。
式I化合物的制备方法中，所述的式III化合物与所述的式II化合物的摩尔比一般为1:1～1:5，较佳地为1:1～1:2。所述的有机溶剂的用量可为本领域此类反应常规的用量，只要不影响反应的进行即可。所述的有机溶剂与式III化合物的体积质量比一般为5mL/g～20mL/g，优选5mL/g～10mL/g。
式I化合物的制备方法中，当无光照条件下进行反应时，所述的反应的温度可为本领域此类反应常规的温度，例如0℃～150℃，较佳地为30℃～80℃，更佳地为30～50℃。
式I化合物的制备方法中，当在光照条件下进行反应时，所述的光照条件较佳地为紫外光和/或可见光。所述的反应的温度可以为-100℃～100℃，较佳地为-100℃～25℃。
式I化合物的制备方法中，所述的反应的进程可以采用本领域中的常规测试方法(如TLC、HPLC或NMR)进行监控，一般以如式III或者如式II所示的化合物消失时作为反应终点，所述的反应的时间一般为5分钟～48小时，较佳地为10分钟～12小时，更佳地为2小时～5小时。
式I化合物的制备方法中，反应结束后，较佳地还可进一步包含后处理的操作。所述的后处理的方法可为本领域此类反应常规的后处理方法，本发明优选下列方法：除去反应液中的有机溶剂，过滤，即可得到固体式I化合物。固体式I化合物还可进一步重结晶纯化(例如由四氢呋喃/无水乙醚重结晶)。
本发明还提供了一种所述的式I化合物在与富电子体系的化合物发生三氟甲氧基化反应中的应用。本发明中，所述的富电子体系的化合物可为本领域中可以与亲电试剂发生反应的常规富电子体系的化合物。本发明中，所述的富电子体系的化合物一般是指含有供电子基团的化合物，例如在芳香化合物中有烷基、羟基、烷氧基等取代基取代的化合物均为富电子体系。其中，所述的富电子体系的化合物较佳地为取代的C5～C30的芳烃。所述的“取代的C5～C30的芳烃”中所述的“取代”是指被下列一个或多个(例如1～6个，优选1～3个)取代基所取代：羟基、C1～C4的烷氧基(例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基或叔丁氧基)、被一个或多个卤素取代的C1～C4烷氧基(例如三氟甲氧基)、C1～C4烷基(例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基)、卤素(例如F、Cl、Br或I)、Rc为C1～C4烷基(所述的优选甲氧羰基、乙氧羰基、丙氧羰基、异丙氧羰基、丁氧羰基、异丁氧羰基或叔丁氧羰基)；当取代基为多个时，所述的取代基相同或不同。对于取代的C5～C30的芳烃而言，其傅里德－克拉夫茨类型反应的反应通常发生在其电子云密度更高的位置，例如在供电子基团取代的苯环中，其反应通常发生在邻位和/或对位。
其中，所述的取代的C5～C30的芳烃优选取代的C6～C14的芳烃。所述的取代的C6～C14的芳烃优选取代的苯或取代的萘。所述的取代的苯优选所述的取代的萘优选
所述的富电子体系的化合物为取代的C5～C30的芳烃时，所述的三氟甲氧基化反应优选包括以下步骤：气体保护下，有机溶剂中，将所述的式I化合物，与取代的C5～C30的芳烃进行三氟甲氧基化反应，制得如式IV所示的化合物；
其中，R1、R2、R3、R4、R5和X的定义均同前所述；Ar-H为取代的C5～C30的芳烃，所述的取代的C5～C30的芳烃的定义同前所述。
所述的三氟甲氧基化反应中，所述的气体保护中的气体只要不与反应物或者产物进行反应即可，一般是指氮气、氦气和氩气中的一种或多种。
所述的三氟甲氧基化反应中，所述的有机溶剂可为本领域此类反应常规的有机溶剂，较佳地为腈类溶剂、芳烃类溶剂、醚类溶剂、酰胺类溶剂、醇类溶剂、羧酸类溶剂和卤代烃类溶剂中的一种或多种。所述的腈类溶剂优选乙腈。所述的芳烃类溶剂优选苯。所述的醚类溶剂优选四氢呋喃(THF)、1,4-二氧六环和乙二醇二甲醚(DME)中的一种或多种。所述的酰胺类溶剂优选N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和/或N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)。所述的醇类溶剂优选三氟乙醇和/或六氟异丙醇。所述的羧酸类溶剂优选甲酸。所述的卤代烃类溶剂优选二氯甲烷和/或二氯乙烷。
所述的三氟甲氧基化反应中，所述的式I化合物与所述的取代的C5～C30的芳烃的摩尔比一般为5:1～1:1，较佳的为2:1～1:1。所述的有机溶剂的用量不作具体限定，只要不影响反应的进行即可。所述的有机溶剂与所述的式I化合物的体积质量比一般为10mL/g～50mL/g，优选15mL/g～25mL/g。
所述三氟甲氧基化反应的温度可为本领域此类反应常规的温度，一般为0℃～180℃，较佳地为25℃～100℃，更佳地为40～80℃。
所述的三氟甲氧基化反应的进程可以采用本领域中的常规测试方法(如TLC、HPLC或NMR)进行监控，一般以如式I所示的化合物或者Ar-H消失时作为反应终点，所述的三氟甲氧基化反应的时间一般为1小时～96小时，较佳地为1小时～48小时，更佳地为10小时～20小时。
所述的三氟甲氧基化反应结束后，较佳地还可进一步包含后处理的步骤。所述的后处理的方法可为本领域此类反应常规的后处理方法。本发明优选下列方法：将三氟甲氧基化反应结束后的反应液，与饱和碳酸钠水溶液、蒸馏水混合，用有机溶剂(例如氯代烃类溶剂，所述的氯代烃类溶剂较佳地为二氯甲烷和/或二氯乙烷)萃取，饱和氯化钠水溶液洗涤，干燥，过滤，蒸除有机溶剂，即可。
本发明还提供了一种所述的如式IV所示的化合物，较佳地其为下列任一化合物：
所述的如式IV所示的化合物分子中含有溴原子，可以进一步发生偶联反应合成更复杂的化合物。
在不违背本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明中，室温均是指10～30℃。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明的积极进步效果在于：
本发明的N-三氟甲氧基吡啶盐类化合物是一种新型的亲电三氟甲氧基化试剂，具有高的反应活性，可用于直接亲电三氟甲氧基化反应，且反应条件温和、操作简单、后处理简单，适合于工业化生产。同时，其自身的合成方法简单，原料易得，适于商品化。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
实施例1
N-三氟甲氧基-2,6-二氯吡啶六氟锑酸盐的合成
氮气氛围下，在100mL封管中加入化合物2-(三氟甲氧基)联苯-2’-六氟锑酸重氮盐(3.63g，7.26mmol)，加入二氯甲烷30mL，2,6-二氯吡啶氮氧化物(2.38g，14.5mmol)，42℃下，3.5小时。冷却析出固体，减压旋蒸掉部分溶剂，静置，过滤，得白色固体1.73g，产率51％，核磁纯度大于97％。进一步纯化由四氢呋喃/无水乙醚重结晶得到。白色固体。熔点205-207℃。红外表征(溴化钾膜)：3101,1583,1557,1477,1460,1310,1257,1180,1106,904,831,780,658cm-1.核磁光谱:1H核磁表征(300MHz,CD3CN,23℃,δ):8.67(t,J＝8.5Hz,1H),8.35(d,J＝8.4Hz,2H).19F核磁表征(375MHz,CD3CN,23℃,δ):-59.13(s),-111.11to-136.84(m).13C核磁表征(101MHz,CD3CN,23℃,δ):150.47(s),149.60(s),130.64(s),123.10(q,J＝281.1Hz).质谱表征(MALDI,m/z):232.0(M-SbF6).
实施例2
N-三氟甲氧基-2,4,6-三氯吡啶六氟锑酸盐的合成
氮气氛围下，在25mL封管中加入化合物2-(三氟甲氧基)联苯-2’-六氟锑酸重氮盐(1.25g，2.5mmol)，加入二氯甲烷10mL，2,4,6-三氯吡啶氮氧化物(496mg，2.5mmol)，42℃下，3小时。冷却析出固体，减压旋蒸掉部分溶剂，静置，过滤，得白色固体719mg，产率57％，核磁纯度大于97％。进一步纯化由四氢呋喃/无水乙醚重结晶得到。白色固体。熔点：194-195℃。红外表征(溴化钾膜)：3078,1582,1537,1421,1395,1308,1263,1115,876,860,793,660cm-1.核磁光谱:1H核磁表征(300MHz,CD3CN,23℃,δ):8.37(s).19F核磁表征(375MHz,CD3CN,23℃,δ):-59.29(s),-111.20to-136.88(m).13C核磁表征(126MHz,CD3CN,23℃,δ):158.63(s),149.49(s),130.64(s),121.60(q,J＝282.3Hz).
实施例3
N-三氟甲氧基-2,3,4,5,6-五氯吡啶六氟锑酸盐的合成
氮气氛围下，在100mL封管中加入化合物2-(三氟甲氧基)联苯-2’-六氟锑酸重氮盐(1.25g，2.50mmol)，加入二氯甲烷10mL，2,3,4,5,6-五氯吡啶氮氧化物(668mg，2.5mmol)，42℃下，3.5小时。冷却析出固体，减压旋蒸掉部分溶剂，静置，过滤，得白色固体670mg，产率47％，核磁纯度大于97％。进一步纯化由四氢呋喃/无水乙醚重结晶得到。白色固体。红外表征(溴化钾膜)：1382,1331,1313,1173,1011,765,740cm-1.核磁光谱:19F核磁表征(375MHz,CD3CN,23℃,δ):-58.31(s),-111.01to-136.96(m).
实施例4
N-三氟甲氧基-4-氰基吡啶六氟锑酸盐的合成
氮气氛围下，在50mL三口瓶中加入化合物2-(三氟甲氧基)联苯-2’-六氟锑酸重氮盐(2.00g，4mmol)，加入二氯甲烷16mL，4-氰基吡啶氮氧化物(480mg，4mmol)，42℃下，2.5小时。冷却析出固体，减压旋蒸掉部分溶剂，静置，过滤，得白色固体1.3g，产率76％，核磁纯度大于97％。进一步纯化由四氢呋喃/二氯甲烷重结晶得到。核磁光谱:1H核磁表征：9.37(d,J＝6.4Hz,2H),8.68(d,J＝7.0Hz,2H).19F核磁表征：(282MHz,CD3CN,23℃,δ):-64.11(s).
实施例5
N-三氟甲氧基-2-氰基吡啶六氟锑酸盐的合成
氮气氛围下，在25mL封管中加入化合物2-(三氟甲氧基)联苯-2’-六氟锑酸重氮盐(1.25g，2.50mmol)，加入二氯甲烷10mL，2-氰基吡啶氮氧化物(600mg，5.0mmol)，42℃下，3.5小时。冷却析出淡黄色固体，减压旋蒸掉部分溶剂，静置，过滤，进一步纯化由四氢呋喃/无水乙醚洗涤，得到得白色固体450mg，产率42％，核磁纯度大于97％。核磁光谱:1H核磁表征：1H NMR(400MHz,CD3CN,23℃,δ)9.46(d,J＝6.7Hz,1H),9.02(td,J＝8.2Hz,J＝0.8Hz 1H),8.83(dd,J＝8.2Hz,J＝1.6Hz,1H),8.61(t,J＝7.4Hz,J＝1.6Hz,1H).19F核磁表征：(376MHz,CD3CN,23℃,δ):-62.60(s),-111.17to-136.86(m).
实施例6
N-三氟甲氧基吡啶六氟锑酸盐的合成
氮气氛围下，在10mL封管中加入化合物2-(三氟甲氧基)联苯-2’-六氟锑酸重氮盐(50mg，0.10mmol)，加入二氯甲烷0.4mL，吡啶氮氧化物(19mg，0.2mmol)，42℃下，3小时。19F核磁化学位移-64.74ppm(s)，产率39％。
实施例7
N-三氟甲氧基-4-硝基吡啶六氟锑酸盐的合成
氮气氛围下，在10mL封管中加入化合物2-(三氟甲氧基)联苯-2’-六氟锑酸重氮盐(50mg，0.10mmol)，加入二氯甲烷0.4mL，4-硝基吡啶氮氧化物(14mg，0.1mmol)，42℃下，3小时。19F核磁化学位移-64.06ppm(s)，产率45％。
实施例8
N-三氟甲氧基-吡啶-羧酸二甲酯六氟锑酸盐的合成
氮气氛围下，在10mL封管中加入化合物2-(三氟甲氧基)联苯-2’-六氟锑酸重氮盐(50mg，0.10mmol)，加入二氯甲烷0.4mL，吡啶氮氧化物2,6-羧酸二甲酯(42mg，0.2mmol)，42℃下，3小时。19F核磁化学位移-61.79ppm(s)，产率39％。
实施例9
N-三氟甲氧基-二氰基吡啶六氟锑酸盐的合成
氮气氛围下，在10mL封管中加入化合物2-(三氟甲氧基)联苯-2’-六氟锑酸重氮盐(50mg，0.10mmol)，加入二氯甲烷0.4mL，2,6-二氰基吡啶氮氧化物(29mg，0.2mmol)，42℃下，3小时。19F核磁化学位移-58.97ppm(s)，产率28％。
实施例10
1-三氟甲氧基-2-萘甲醚的合成
氮气氛围下，在25mL封管中加入N-三氟甲氧基-2,6-二氯吡啶六氟锑酸盐(469mg，1.0mmol)，2-萘甲醚(158mg，1.0mmol)，加入二氯乙烷10mL，80℃下，20小时。加入饱和碳酸氢钠水溶液2mL，蒸馏水15.0mL，加入二氯甲烷萃取(25mL×3),饱和氯化钠水溶液洗涤，无水硫酸镁干燥。过滤，旋干溶剂，柱层析分离得到72.2mg产物，产率30％。核磁光谱:1H核磁表征(400MHz,CDCl3)δ8.03(d,J＝8.8Hz,1H),7.80(d,J＝9.0Hz,2H),7.55(t,J＝7.6Hz,1H),7.39(t,J＝7.6Hz,1H),7.33(d,J＝8.8Hz,1H),4.01(s,3H).19F核磁表征(376MHz,CDCl3)δ-57.19(s).质谱表征(EI,m/z):242(M+),227(M-CH3),173(M-CF3).
实施例11
1-三氟甲氧基-2-萘甲醚的合成
氮气氛围下，在25mL封管中加入N-三氟甲氧基-2,4,6-三氯吡啶六氟锑酸盐(51mg，0.1mmol)，2-萘甲醚(15.8mg，0.1mmol)，加入二氯乙烷1.0mL，70℃下，20小时。加入饱和碳酸氢钠水溶液0.5mL，蒸馏水5.0mL，加入二氯甲烷萃取(10mL×3),饱和氯化钠水溶液洗涤，无水硫酸镁干燥。过滤，旋干溶剂。19F核磁化学位移-57.23ppm(s)，产率19％。核磁光谱:1H核磁表征(400MHz,CDCl3)δ8.03(d,J＝8.8Hz,1H),7.80(d,J＝9.0Hz,2H),7.55(t,J＝7.6Hz,1H),7.39(t,J＝7.6Hz,1H),7.33(d,J＝8.8Hz,1H),4.01(s,3H).19F核磁表征(376MHz,CDCl3)δ-57.19(s).质谱表征(EI,m/z):242(M+),227(M-CH3),173(M-CF3).
实施例12
1-三氟甲氧基-2-萘甲醚的合成
氮气氛围下，在25mL封管中加入N-三氟甲氧基-2,3,4,5,6-五氯吡啶六氟锑酸盐(57mg，0.1mmol)，2-萘甲醚(15.8mg，0.1mmol)，加入二氯乙烷1.0mL，40℃下，12小时。加入饱和碳酸氢钠水溶液0.5mL，蒸馏水5.0mL，加入二氯甲烷萃取(10mL×3),饱和氯化钠水溶液洗涤，无水硫酸镁干燥。过滤，旋干溶剂。19F核磁化学位移-57.23ppm(s)，产率10％。核磁光谱:1H核磁表征(400MHz,CDCl3)δ8.03(d,J＝8.8Hz,1H),7.80(d,J＝9.0Hz,2H),7.55(t,J＝7.6Hz,1H),7.39(t,J＝7.6Hz,1H),7.33(d,J＝8.8Hz,1H),4.01(s,3H).19F核磁表征(376MHz,CDCl3)δ-57.19(s).)质谱表征(EI,m/z):242(M+),227(M-CH3),173(M-CF3).
实施例13
1-三氟甲氧基-2-萘酚的合成
氮气氛围下，在25mL封管中加入N-三氟甲氧基-2,6-二氯吡啶六氟锑酸盐(47mg，0.1mmol)，2-萘酚(14.4mg，0.1mmol)，加入二氯乙烷1.0mL，80℃下，14小时。加入蒸馏水5mL，加入二氯甲烷萃取(10mL×3),饱和氯化钠水溶液洗涤，无水硫酸镁干燥。过滤，旋干溶剂。19F核磁化学位移-57.17ppm(s)，产率17％。质谱表征(EI,m/z):228(M+),159(M-CF3).
实施例14
1,4-二甲氧基-2-三氟甲氧基苯的合成
氮气氛围下，在25mL封管中加入N-三氟甲氧基-2,6-二氯吡啶六氟锑酸盐(47mg，0.1mmol)，1,4-二甲氧基苯(13.8mg，0.1mmol)，加入二氯乙烷1.0mL，70℃下，20小时。加入饱和碳酸氢钠水溶液0.5mL，蒸馏水5.0mL，加入二氯甲烷萃取(10mL×3),饱和氯化钠水溶液洗涤，无水硫酸镁干燥。过滤，旋干溶剂。19F核磁化学位移-58.37ppm(s)，产率7％。质谱表征(EI,m/z):222(M+),207(M-CH3),153(M-CF3).
实施例15
1-溴-2-三氟甲氧基-4-甲氧基萘和1-溴-3-三氟甲氧基-4-甲氧基萘的合成
氮气氛围下，在25mL封管中加入1-溴-4-甲氧基萘(42.4mg，0.18mmol)，加入二氯乙烷2.0mL，N-三氟甲氧基-2,6-二氯吡啶六氟锑酸盐(101mg，0.22mmol)，80℃下，36小时。加入饱和碳酸氢钠水溶液1.0mL，蒸馏水8.0mL，加入二氯甲烷萃取(15mL×3)，饱和氯化钠水溶液洗涤，无水硫酸镁干燥。过滤，旋干溶剂。柱层析分离得到18.0mg 1-溴-2-三氟甲氧基-4-甲氧基萘，产率31％。核磁光谱:1H核磁表征(400MHz,CDCl3)δ8.22(d,J＝8.1Hz,1H),8.18(d,J＝8.2Hz,1H),7.69(s,1H),7.61(m,2H),4.06(s,3H).19F核磁表征(376MHz,CDCl3)δ-57.65(s).质谱表征(EI,m/z):322(M+),305(M-CH3).得到10.8mg 1-溴-3-三氟甲氧基-4-甲氧基萘，产率19％。总产率50％。核磁光谱:1H核磁表征(400MHz,CDCl3)δ8.16(d,J＝8.1Hz,1H),8.12(d,J＝8.1Hz,1H),7.90(s,1H),7.60(m,2H),3.98(s,3H).19F核磁表征(376MHz,CDCl3)δ-57.45(s).质谱表征(EI,m/z):322(M+),305(M-CH3).
应理解，本发明不限于所披露的实例化合物，本发明的保护范围以所附权利要求书限定为准。在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (15)

1.一种如式I所示的化合物：
其中，R1、R2、R3、R4和R5独立地选自：氢、取代或未取代的C1～C20烷基、取代或未取代的C1～C20烷氧基、取代或未取代的C6～C14芳基、取代或未取代的C4～C14杂芳基、硝基、氰基、C2～C30烯基、C3～C30炔基、卤素、磺酸根负离子、羧酸根负离子、磷酸根负离子、 其中，Ra1为取代或未取代的C6～C14芳基；Rb1为取代或未取代的C1～C20烷基，或者取代或未取代的C6～C14芳基；Rc1和Rd1各自独立地为取代或未取代的C1～C20烷基；Re1和Rf1独立地为氢，或者取代或未取代的C1～C20烷基；
所述的“取代的C1～C20烷基”、“取代的C1～C20烷氧基”、“取代的C6～C14芳基”或“取代的C4～C14杂芳基”中所述的“取代”是指被下列取代基中的一个或多个所取代：卤素、C1～C10烷基、C1～C10烷氧基、其中，R6和R7独立地选自C1～C10烷基，或者被一个或多个卤素所取代的C1～C10烷基；当取代基为多个时，所述的取代基相同或不同；
当R1、R2、R3、R4和R5中不含有磺酸根负离子、羧酸根负离子或磷酸根负离子时，X-为布朗斯特酸的共轭碱；
当R1、R2、R3、R4和R5中含有磺酸根负离子、羧酸根负离子或磷酸根负离子时，X-不存在。
2.如权利要求1所述的如式I所示的化合物，其特征在于，
当所述的“取代的C1～C20烷基”、“取代的C1～C20烷氧基”、“取代的C6～C14芳基”或“取代的C4～C14杂芳基”中所述的“取代”为被卤素所取代时，所述的卤素为F、Cl、Br或I；
和/或，当所述的“取代的C1～C20烷基”、“取代的C1～C20烷氧基”、“取代的C6～C14芳基”或“取代的C4～C14杂芳基”中所述的“取代”为被C1～C10烷基所取代时，所述的C1～C10烷基为C1～C4烷基；
和/或，当所述的“取代的C1～C20烷基”、“取代的C1～C20烷氧基”、“取代的C6～C14芳基”或“取代的C4～C14杂芳基”中所述的“取代”为C1～C10烷氧基时，所述的C1～C10烷氧基为C1～C4烷氧基；
和/或，当所述的“取代的C1～C20烷基”、“取代的C1～C20烷氧基”、“取代的C6～C14芳基”或“取代的C4～C14杂芳基”中所述的“取代”为或时，其中，R6和R7独立地选自C1～C10烷基，或者被一个或多个卤素所取代的C1～C10烷基；当R6和R7独立地选自C1～C10烷基时，所述的C1～C10烷基为C1～C4的烷基；当R6和R7独立地选自被一个或多个卤素所取代的C1～C10烷基时，所述的被一个或多个卤素所取代的C1～C10烷基为被一个或多个卤素所取代的C1～C4的烷基，所述的卤素为F、Cl、Br或I。
3.如权利要求2所述的如式I所示的化合物，其特征在于，
当所述的“取代的C1～C20烷基”、“取代的C1～C20烷氧基”、“取代的C6～C14芳基”或“取代的C4～C14杂芳基”中所述的“取代”为被C1～C4烷基所取代时，所述的C1～C4烷基为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基；
和/或，当所述的“取代的C1～C20烷基”、“取代的C1～C20烷氧基”、“取代的C6～C14芳基”或“取代的C4～C14杂芳基”中所述的“取代”为C1～C4烷氧基时，所述的C1～C4烷氧基为甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基或叔丁氧基；
和/或，当中，R6和R7独立地选自C1～C4烷基，或者被一个或多个卤素所取代的C1～C4烷基时；所述的C1～C4的烷基为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基。
4.如权利要求1所述的如式I所示的化合物，其特征在于，
所述的布朗斯特酸的共轭碱为卤素负离子、OSO2CF3 -、OSO2C4F9 -、BF4 -、PF6 -、AsF6 -或SbF6 -；
和/或，R1、R2、R3、R4、R5、Rb1、Rc1、Rd1、Re1和Rf1中，所述的取代或未取代的C1～C20烷基为取代或未取代的C1～C10烷基；所述的取代或未取代的C1～C10烷基较佳地为取代或未取代的C1～C4烷基；所述的取代或未取代的C1～C4烷基较佳地为取代或未取代的甲基、取代或未取代的乙基、取代或未取代的正丙基、取代或未取代的异丙基、取代或未取代的正丁基、取代或未取代的异丁基，或者取代或未取代的叔丁基；
和/或，R1、R2、R3、R4和R5中，所述的取代或未取代的C1～C20烷氧基为取代或未取代的C1～C10烷氧基；所述的取代或未取代的C1～C10烷氧基为取代或未取代的C1～C4烷氧基；所述的取代或未取代的C1～C4烷氧基为取代或未取代的甲氧基、取代或未取代的乙氧基、取代或未取代的正丙氧基、取代或未取代的异丙氧基、取代或未取代的正丁氧基、取代或未取代的异丁氧基，或者取代或未取代的叔丁氧基；
和/或，R1、R2、R3、R4、R5、Ra1、Rc1和Rb1中，所述的取代或未取代的C6～C14芳基为取代或未取代的苯基、取代或未取代的萘基，或者取代或未取代的菲基；
和/或，R1、R2、R3、R4和R5中，所述的取代或未取代的C4～C14的杂芳基是指杂原子为N、O或S，杂原子数为1～4个的取代或未取代的C4～C14的杂芳基；所述的“杂原子为N、O或S，杂原子数为1～4个的取代或未取代的C4～C14的杂芳基”较佳地为取代或未取代的C4～C10的杂芳基；所述的取代或未取代的C4～C10杂芳基较佳地为取代或未取代的噻吩基、取代或未取代的吡咯基、取代或未取代的呋喃基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的喹啉基，或取代或未取代的吲哚基；
和/或，R1、R2、R3、R4和R5中，所述的C2～C30烯基为C2～C10烯基；所述的C2～C10烯基较佳地为C2～C4烯基；所述的C2～C4烯基较佳地为乙烯基、丙烯基、烯丙基、1-丁烯、2-丁烯或异丁烯；
和/或，R1、R2、R3、R4和R5中，所述的C3～C30炔基为C3～C10炔基；所述的C3～C10炔基较佳地为C3～C6炔基；所述的C3～C6炔基较佳地为炔丙基、丙炔基、1-丁炔基、2-丁炔基、1-戊炔基、2-戊炔基、3-甲基-1-丁炔基、1-己炔基、2-己炔基、3-己炔基、4-甲基-1-戊炔基、3-甲基-1-戊炔基、4-甲基-2-戊炔基或2,2-二甲基-1-丁炔基；
和/或，R1、R2、R3、R4和R5中，所述的卤素为F、Cl、Br或I；
和/或，所述的为甲氧羰基、乙氧羰基、丙氧羰基、异丙氧羰基、丁氧羰基、异丁氧羰基或叔丁氧羰基。
5.如权利要求1-4任一项所述的如式I所示的化合物，其特征在于，
X为SbF6 -；
和/或，R1为氢、氰基、卤素或
和/或，R2为氢或卤素；
和/或，R3为氢、硝基、氰基或卤素；
和/或，R4为氢或卤素；
和/或，R5为氢、氰基、卤素或
6.如权利要求5所述的如式I所示的化合物，其特征在于，其为如下任一化合物：
7.一种如权利要求1～6任一项所述的式I化合物的制备方法，其特征在于包括以下步骤：气体保护下，有机溶剂中，光照或无光照条件下，将式III化合物与式II化合物进行如下所示的反应，制得所述的式I化合物，即可；
其中，R1、R2、R3、R4、R5和X的定义均如权利要求1～6任一项所述；Ra和Rb独立地选自氢、C1～C20烷基、C1～C20烷氧基、卤素、或其中，R8和R9独立地选自C1～C10烷基，或被一个或多个卤素取代的C1～C10烷基；当取代基为多个时，所述的取代基相同或不同。
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，
Ra或Rb中，所述的C1～C20烷基为C1～C10烷基；所述的C1～C10烷基较佳地为C1～C4烷基；所述的C1～C4烷基较佳地为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基；
和/或，Ra或Rb中，所述的C1～C20烷氧基为C1～C10烷氧基；所述的C1～C10烷氧基较佳地为C1～C4烷氧基；所述的C1～C4烷氧基较佳地为甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基或叔丁氧基；
和/或，R8或R9中，所述的C1～C10烷基，或所述的“被一个或多个卤素取代的C1～C10烷基”中所述的“C1～C10烷基”为C1～C4烷基；所述的C1～C4烷基较佳地为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基；
和/或，R8或R9中，所述的“被一个或多个卤素取代的C1～C10烷基”中所述的卤素为F、Cl、Br或I。
9.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述的气体保护中的气体是指氮气、氦气和氩气中的一种或多种；
和/或，所述的有机溶剂为卤代烃类溶剂、芳烃类溶剂和腈类溶剂中的一种或多种；
和/或，所述的式III化合物与所述的式II化合物的摩尔比为1:1～1:5；
和/或，所述的有机溶剂与式III化合物的体积质量比为5mL/g～20mL/g；
当无光照条件下进行反应时，所述的反应的温度为0℃～150℃；
当在光照条件下进行反应时，所述的光照条件为紫外光和/或可见光；所述的反应的温度为-100℃～100℃；
和/或，所述的反应的时间为5分钟～48小时。
10.一种如权利要求1～6任一项所述的式I化合物在与富电子体系的化合物发生三氟甲氧基化反应中的应用；所述的富电子体系的化合物为取代的C5～C30的芳烃；所述的取代的C5～C30的芳烃中所述的“取代”是指被下列一个或多个取代基所取代：羟基、C1～C4的烷氧基、被一个或多个卤素取代的C1～C4烷氧基、C1～C4烷基、卤素、其中，Rc为C1～C4烷基；当取代基为多个时，所述的取代基相同或不同。
11.如权利要求10所述的应用，其特征在于，
当所述的“取代的C5～C30的芳烃”中所述的“取代”为被C1～C4的烷氧基所取代时，所述的C1～C4的烷氧基为甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基或叔丁氧基；
当所述的“取代的C5～C30的芳烃”中所述的“取代”为被“一个或多个卤素取代的C1～C4烷氧基”所取代时，所述的“被一个或多个卤素取代的C1～C4烷氧基”为三氟甲氧基；
当所述的“取代的C5～C30的芳烃”中所述的“取代”为被C1～C4烷基所取代时，所述的C1～C4烷基为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基；
当所述的“取代的C5～C30的芳烃”中所述的“取代”为被卤素所取代时，所述卤素为F、Cl、Br或I；
当所述的“取代的C5～C30的芳烃”中所述的“取代”为被所取代时，所述的为甲氧羰基、乙氧羰基、丙氧羰基、异丙氧羰基、丁氧羰基、异丁氧羰基或叔丁氧羰基。
12.如权利要求10所述的应用，其特征在于，
所述的取代的C5～C30的芳烃为取代的C6～C10的芳烃；所述的取代的C6～C10的芳基优选取代的苯或取代的萘；所述的取代的苯优选所述的取代的萘优选
13.如权利要求10所述的应用，其特征在于，当所述的富电子体系的化合物为取代的C5～C30的芳烃时，所述的三氟甲氧基化反应包括以下步骤：气体保护下，有机溶剂中，将所述的式I化合物，与取代的C5～C30的芳烃进行三氟甲氧基化反应，制得如式IV所示的化合物；
其中，R1、R2、R3、R4、R5和X的定义均如权利要求1～6任一项所述；Ar-H为取代的C5～C30的芳烃；所述的取代的C5～C30的芳烃的定义如权利要求10～12任一项所述。
14.如权利要求13所述的应用，其特征在于，所述的三氟甲氧基化反应中，所述的气体保护中的气体是指氮气、氦气和氩气中的一种或多种；
和/或，所述的三氟甲氧基化反应中，所述的有机溶剂为腈类溶剂、芳烃类溶剂、醚类溶剂、酰胺类溶剂、醇类溶剂、羧酸类溶剂和卤代烃类溶剂中的一种或多种；
和/或，所述的三氟甲氧基化反应中，所述的式I化合物与所述的取代的C5～C30的芳烃的摩尔比为5:1～1:1；
和/或，所述的有机溶剂与所述的式I化合物的体积质量比为10mL/g～50mL/g；
和/或，所述三氟甲氧基化反应的温度为0℃～180℃；
和/或，所述的三氟甲氧基化反应的时间为1小时～96小时。
15.一种如权利要求13中所述的如式IV所示的化合物，其特征在于，其为下列任一化合物：
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